Гидрометаллургическая установка (цинк)

Описание проекта

Главная причина проблем утилизации металлургической пыли
Содержание цинка в сухой пыли электрометаллургических предприятий черной металлургии колеблется в интервале от 15% до 20%, а на некоторых заводах содержание этого элемента достигает 20-30 %. Все существующие на данный момент технологии: высокотемпературные, кислотные, комбинированные и др. обладают высокой затратностью, энергоемкостью и низкой селективностью и все они сильно убыточны по своей сути. Именно поэтому и существует острая проблема утилизации вредных отходов в черной металлургии.

КРАТКИЙ КОМЕРЧЕСКИЙ ПЛАН-РАСЧЕТ
Информация о получаемых товарных продуктах:
*Оксид цинка ZnO – ингредиент для медицинских продуктов (после дополнительной очистки), компонент питательных кормов для животноводства, сырье для гальванических производств оцинкования металлических поверхностей, наполнитель каучуков для покрышек автомобилей компонент катализатора полимеризации и т.п. (~2000 – 10000 $/тонна).
*Оксид свинца PbO - ценнейшее сырье для производства металлического свинца и сверхпрочных антикоррозионных покрытий по железу (~3000 – 7000 $/тонна).
*Смесь фосфатов Cu, Ni, Zn и др. – ценное сырье для электролиза этих металлов (~1500-2500 $/тонна).
*ФЖО (флюс железо-окисный) – твердый остаток из пыли экструдируется в брикет (BREX), с содержанием: Fe ~ 40% и СаСО /Al O /SiO ~ 60% который является отличным флюсом
общ. 3232,
(плавнем) для доменных, мартеновских и электропечей т.к. вообще не содержит вредных примесей S(серы) и P (фосфора), используемый в восстановительно-очистительных технологиях производства чугуна и стали. При этом в металлургический оборот снова будут полностью возвращаться все железосодержашие отходы для дальнейшей переработки (~ 100 $/тонна).
Химреактивы
а) NH4Cl - 100% возврат б) NH3 - 100% возврат в) CO2 - 43,68 кг
г) H3PO4 - 2,85кг
Вода «осмос»
100% возврат
1й вариант) - 3000 кг(л)
2й вариант) - 100% возврат
ПРИХОД:
200кВт*ч
Тепло
1620 МДж
***
Краткий экономический расчет затрат и доходов на 1 тонну пыли (усреднённое содержание)
РАСХОД:
Вода «водопроводная» Электроэнергия
а) оксид(гидроксид) цинка ZnO((Zn(OH) 2) - 320 кг
б) оксид свинца PbO
в) смесь фосфатов: Cu, Ni, Cd, и др. г) ФЖО(флюс железо-окисный)
- 18,3 кг – 4,4 кг - 620 кг

По количеству обслуживающего персонала необходимо 6 человек на одну смену:
1) Мастер – технолог –
2) Оператор -
3) Инженер технолог -
4) Механик – технолог -
5) Водитель погрузчика -
6) Подсобный рабочий -
1 человек 1 человек 1 человек 1 человек 1 человек 1 человек.
В данной технологии заложен беспрерывный производственный процесс необходимо 2 смены в сутки соответственно 12 человек на одни рабочие сутки, плюс еще две смены для следующих рабочих суток итого 24 человека.
По количеству аммиака в обороте при производственной мощности 1500 тонн/месяц входящего сырья необходимо 7 тонн оборотного аммиака, что в свою очередь относится к 4му классу опасности (до 50т).
Расчет экономической эффективности по основному целевому продукту ZnO
Расчет производится по самому пессимистичному сценарию на линию 150 тонн по входящему сырью.
ФОП 24 человека - 75000,00 руб/мес. 75000* 24= 1800000,00 руб/мес
Стоимость доставленного сырья 2000 руб/т.- 2000*150= 300000,00 руб/мес Электроэнергия 200 кв/ч/т- 200*150*5,6=168000 руб/мес
Углекислота CO2 – 44*150= 6600 кг/мес. 6600*38,5 руб=254100 руб/мес
Фосфорная кислота H3PO4 – 3* 150= 450 кг/мес. 450* 66 руб= 29700 руб/мес.
Итого расходы за месяц 1800000+300000+168000+254100+29700=2551800 руб.
Стоимость готовой продукции (цены указаны на 01.12.2018г). 1. Оксид
цинка –264000 руб/т чистота 99,5 99,7, 294800 руб/т
Из одной тоны входящего сырья получается 0,25 тонн ZnO частотой 99,7 %
0,25*150=37,5 тонн/месяц. 37,5*240000руб=9000000,00 руб.
Ежемесячный экономический эффект: 9000000-2551800=6448200 руб/мес.
При непрерывной работе производства и налаженном сбыте готовой продукции период
окупаемости капиталовложений составляет менее 1,5 года. Расчет был произведен только по одному из конечных продуктов исключительно по оксиду цинка ZnO частотой 99,7 % .
Помимо ZnO данная производственная линия извлекает еще ряд ликвидных продуктов которые могут быть реализованы как сырье, а также могут перерабатываться в готовый продукт с

еще большей рентабельностью. На данный момент прорабатывается конечная переработка побочных продуктов.
Технологический процесс является: - оборотным по использованию основных реагентов: аммиака и хлористого аммония - селективным в отношении феррита цинка - полной переработкой отходов производства в товарные продукты - экологически безопасным, не загрязняющим окружающую среду токсичными выбросами. Именно за счет оборотности, вторичного использования реагентов выщелачивания обеспечивается экономическая эффективность процесса в плане себестоимости получаемой продукции. Также немаловажную роль играет химический процесс, селективность которого позволяет получать конечный продукт избирательно, без получения побочных продуктов реакции.
Выводы:
1. Проработано две технологических линии на переработку сухой пыли газоочистки ЭСПЦ по входному сырью (производительностью) 150т/мес, - общей стоимостью в 1,5 млн $ и 1500 т/мес - общей стоимостью в 10 млн $ со сроком изготовления и установкой
под ключ 8-12 месяцев
2. Общая рентабельность производства на прямую будет зависеть от «вредных» примесей Zn, Pb, Ni, Cu
в утилизируемых отходах черной металургии.